Hybrydowy ślizgowy obserwator Luenbergera w układzie napędowym z połączeniem elastycznym

• Autorzy: Wróbel Karol , Szabat Krzysztof , Wicher Bartłomiej , Brock Stefan

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2024.05.18

Warianty tytułu

EN

Hybrid sliding Luenberger observer for drive system with elastic connection

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zagadnienia związane estymacją zmiennych stanu w układzie napędowym z połączeniem sprężystym. Dokładna informacja o zakłóceniach jest niezbędna w celu zastosowania zaawansowanej struktury sterowania. W pracy przebadano hybrydowy ślizgowy obserwator Luenbergera. Proponowany algorytm jest połączeniem klasycznego obserwatora Luenbergera oraz części ślizgowej. Zaproponowana struktura zwiększa odporność estymatora na szumy pomiarowe i parametryczne. W właściwości obserwatora przetestowano na stanowisku laboratoryjnym wyposażonym w silniki PMSM. Otrzymane wyniki porównano do rozwiązania klasycznego.

EN

The article presents issues related to the estimation of state variables in a drive system with a flexible connection. Accurate information about disturbances is necessary to implement an advanced control structure. In this work, Luenberger's hybrid sliding observer was tested. The proposed algorithm is a combination of the classic Luenberger observer and the sliding part. The proposed structure increases the estimator's resistance to measurement and parametric noise. The observer properties were tested on a laboratory stand equipped with PMSM engines. The obtained results were compared to the classical solution.

Słowa kluczowe

PL

układ dwumasowy; obserwator Luenbergera; układ ślizgowy; estymacja stanu

EN

two-mass system; luenberger observer; sliding mode; state estimation

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 100, nr 5
• Strony: 104--107
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Wróbel Karol

• Politechnika Wrocławska, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0002-7095-1384

autor

Szabat Krzysztof

• Politechnika Wrocławska, Katedra Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych, ul. Smoluchowskiego 19, 50-372 Wrocław

• https://orcid.org/0000-0001-8473-9475

autor

Wicher Bartłomiej

• Politechnika Poznańska, Zakład Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

• https://orcid.org/0000-0001-7144-0001

autor

Brock Stefan

• Politechnika Poznańska, Zakład Sterowania i Elektroniki Przemysłowej, ul. Piotrowo 3a, 60-965 Poznań

• https://orcid.org/0000-0002-0890-6937

Bibliografia

• [1] Jastrzębski, M., Zawiślak, R. (2023). Odporność nieliniowych, złożonych algorytmów sterowania serwonapędami z silnikami z magnesami trwałymi na czynniki związane z implementacją w układach rzeczywistych. Przegląd Elektrotechniczny, 99(4).
• [2] Zawiślak, R. (2020). Weryfikacja wrażliwości obserwatora zredukowanego z kompensacją nieliniowości na niedokładną identyfikację parametrów silnika bezszczotkowego. Przegląd Elektrotechniczny, 96(7), 97-102.
• [3] Kabziński, J., Mosiołek, P. (2022). Adaptive, observer-based synchronization of different chaotic systems. Applied Sciences, 12(7), 3394.
• [4] Jastrzębski M., Mosiołek P., Adaptacyjne sterowanie położeniem ramienia w układzie napędu elektrycznego z nieliniowym połączeniem sprężystym, Przegląd Elektrotechniczny, 99 (2023), nr 4, 51-58
• [5] Serkies P., Gorla A., Sterowanie z wymuszoną dynamiką napędem elektrycznym o ruchu liniowym i skończonej sztywności konstrukcji, Przegląd Elektrotechniczny, 99 (2023), nr 4, 11-15
• [6] Malarczyk, M., Zychlewicz, M., Stanislawski, R., & Kaminski, M. (2023). Low-Cost Implementation of an Adaptive Neural Network Controller for a Drive with an Elastic Shaft. Signals, 4(1), 56-72.
• [7] Derugo, P.; Szabat, K.; Pajchrowski, T.; Zawirski, K. Fuzzy Adaptive Type II Controller for Two-Mass System. Energies, 15 (2022), 419.
• [8] Wróbel K., Śleszycki K., Odporny regulator stanu dla napędu z połączeniem sprężystym, Przeglad Elektrotechniczny 99.7 (2023), 9-12
• [9] Żychlewicz M., Stanisławski R., Szrek J., Malarczyk M., Kamiński M., Rozmyty regulator stanu układu dwumasowego, Przeglad Elektrotechniczny 99.3 (2023), 53-58
• [10] Kabziński, J., Mosiołek, P. (2022). Observer-Based, Robust Position Tracking in Two-Mass Drive System. Energies, 15(23), 9093.
• [11] Serkies, P., Gorla, A. (2021). Implementation of PI and MPC-Based Speed Controllers for a Drive with Elastic Coupling on a PLC Controller. Electronics, 10(24), 3139.
• [12] Serkies, P., Gorla, A., Sterowanie z wymuszoną dynamiką napędem elektycznym o ruchu liniowym i skończonej sztywności konstrukcji. Przegląd Elektrotechniczny, 99 (2023), nr 4, 11-15.
• [13] Serkies, P., Szabat, K., Porównanie wybranych algorytmów estymacji zmiennych stanu napędu dwumasowego. Przegląd Elektrotechniczny, 99 (2023), nr 4, 16-21.
• [14] Kamiński, M., Implementacja nieliniowego obserwatora neuronowego dla napędu elektrycznego o złożonej części mechanicznej. Przegląd Elektrotechniczny, 95 (2019), nr 11, 208- 214.
• [15] Szabat K. Wróbel K., Katsura S., Application of Multilayer Kalman Filter to a Flexible Drive System, IEEJ Journal of Industry Applications, 11 (2022), No. 3, 483–493
• [16] Bartoszewicz, A. (1998). Discrete-time quasi-sliding-mode control strategies. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 45(4), 633- 637.
• [17] Tarchała, G., Orłowska-Kowalska, T. (2018). Equivalent-signal based sliding mode speed MRAS-type estimator for induction motor drive stable in the regenerating mode. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 65(9), 6936-6947

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2025).